dnes je 15.8.2022

Input:

Dynamická simulace: Případová studie ověření navrhované technologie a plánovaného výkonu lisovny

15.10.2015, , Zdroj: Verlag Dashöfer

14.5.4.2 Dynamická simulace: Případová studie ověření navrhované technologie a plánovaného výkonu lisovny

Ing. Leo Tvrdoň, Ph.D.

Cílem řešení této problematiky bylo prověření propustnosti provozu lisovny podle navržené technologie za pomoci dynamického modelu. Tým pracovníků zadavatele vypracoval návrh nového provozu lisovny, protože mělo dojít k nákupu nových strojních zařízení (včetně nového skladu obsluhovaného zakladači), a bylo potřebné celý provoz přeorganizovat vzhledem k logistickým tokům a očekávanému potřebnému navýšení výroby. Součástí zpracování projektu bylo prověření výkonu lisovny na 75 000 (100 %) ks motorů/rok, s postupným zvýšením produkce na 113 % a 140 %, ověření propustnosti, frekvence obsluhy a potřebných kapacit jednotlivých uzlů lisovny, obsazení jednotlivých uzlů pracovníky, stanovení počtu obslužných prostředků a jejich obsluhy a ověření regálového systému.

Celý projekt byl rozdělen na 3 části:

  • sběr dat a parametrizace výrobních toků a technologií, identifikace toků jednotlivých výrobků a jejich parametrizace;

  • stavba výchozího dynamického modelu lisovny a jeho validace se zadavatelem;

  • prověření propustnosti lisovny, ověření kapacitního výkonu zakladače, stanovení počtu obslužných prostředků, nalezení úzkých míst a návrh na jejich odstranění.

1. Identifikace problému

První etapu (identifikace problému) provedl tým zadavatele. Jednalo se o vypracování návrhu nového řešení se zařazením nových výrobních zařízení. Vzhledem ke složitosti materiálových a logistických toků přistoupili k rozšíření řešitelského týmu o pracovníky poradenské společnosti disponující simulačním softwarem.

2. Analýza současného stavu a sběr dat

Etapa analýza současného stavu byla už provedena ve složeném týmu. Jednalo se o popis stávající výroby a jejích možností, hledání úzkých míst a rezerv.

3. Parametrizace procesu a popis vazeb

Ve třetí etapě (parametrizace procesu a popis vazeb) se projevila správnost postupu řešení projektu, protože byly nalezeny nedostatky v logistických tocích a před tvorbou modelu byly provedeny potřebné opravy. Nezbytná data se podařilo získat z podnikového informačního systému a pak bylo už jen potřebné přepracovat je do podoby použitelné pro dynamický model.

4. Stavba virtuálního modelu současnosti

Ve čtvrté etapě (stavba virtuálního modelu současnosti) byl vytvořen model lisovny v prostředí WITNESS (viz následující obrázek) podle zadaných plánů a dat všech výrobních procesů, které v lisovně probíhají, a byl postaven tak, aby bylo možné prověřit kapacitní výkon celého provozu pro všechny požadované varianty. Simulační období bylo stanoveno na 1 rok, kdy se sledovala celková výroba. Statistiky byly vyčísleny za období jednoho měsíce, protože vstupní parametry jsou nastaveny tak, že se opakují výrobní dávky pro jednotlivé stroje po měsíci. Výjimkou jsou dávky pro lití, jež jsou stanoveny po týdnu. Vstupní soubory, podle kterých model pracuje, je možné snadno měnit, což je potřebné např. pro případ, že se změní počty plechů uložených na paletách nebo vstupní dávky pro jednotlivé stroje. Jednotlivé stroje mají stanovené výrobní dávky podle požadovaného výkonu lisovny a jejich parametry zahrnují poruchovost, časy seřizování a obsluhu pracovníky. V modelu je začleněn provoz vysokozdvižných vozíků, jež provádějí přívoz potřebného materiálu, odvoz prázdných a plných palet a zásobování jednotlivými komponenty pro všechny výrobní uzly a také nakládání materiálu v expedici. Další částí modelu je jeřáb, který obsluhuje oba lisy Schuler (zakládání svitků). Pro simulaci zakladačů byla použita data od firmy LogiPark a. s., jež je dodavatelem tohoto zařízení.

Obr. Dynamický model provozu lisovny

Model byl postaven tak, aby z jeho výstupů bylo možno sledovat následující parametry:

  • počet výrobků vyrobených za sledované období (jde o statorové pakety a rotory), kdy je sledovaným obdobím 1 rok (statistiky jsou vztaženy na 1 měsíc, protože se jednotlivé dávky opakují);

  • využití jednotlivých strojů včetně poruch a seřízení;

  • využití vysokozdvižných vozíků pro paletové hospodářství;

  • využití regálových zakladačů;

  • využití jeřábu pro manipulaci se svitky u lisů Schuler;

  • průběžná naplněnost regálu a čas maximálního naplnění;

  • plynulost výroby a nalezení úzkých míst.

V této etapě byla, díky dynamické simulaci, zjištěna maximální kapacita stávajícího provozu, což bylo důležité pro plánování implementace nového řešení, a byly předloženy návrhy na odstranění úzkých míst.

5. Výběr variant a experimentování

Další etapou byl výběr variant a experimentování. Byly provedeny simulace ve všech třech variantách, při výrobě 75 000 ks motorů/rok, i v dalších případech, kdy dojde ke zvýšení výroby na 113 % a 140 % s cílem zkontrolovat průchodnost celého provozu. V provozu byla pomocí simulace nalezena nová úzká místa, která vznikla zařazením nových výrobních zařízení. V rámci experimentování byla úzká místa odstraněna. Byly provedeny patřičné změny a úprava vstupních dat, aby bylo možné simulovat výrobu požadovaného počtu výrobků při zachování velikostí dávek u jednotlivých strojů (vzhledem k počtu operací, po kterém je potřeba výměna nebo oprava nástrojů).

Součástí řešení bylo prověření potřebného počtu manipulační techniky pro obsluhu celého provozu.

6. Modely virtuální budoucnosti

V šesté etapě (modely virtuální budoucnosti) byly modely jednotlivých variant dopracovány do konečné podoby

Nahrávám...
Nahrávám...